【精品解析】广东省深圳市育才三中学2025年中考三模物理试题

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广东省深圳市育才三中学2025年中考三模物理试题
一、物理与日常生活
1.“丈”是中国古代的长度单位,一丈约等于两位中学生的身高之和,则一丈长度约为(  )
A.33m B.33dm C.17cm D.170mm
2.在陕西清涧寨沟遗址的考古发掘中,工作人员发现了精美的车器构件——銮铃,其外形如图所示,行车时銮铃鸣动作响,响亮的铃声起到提醒路人的作用。下列说法不正确的是(  )
A.銮铃声是通过空气传播到路人耳中的
B.“响亮”说明銮铃发出声音的音调高
C.路人听到銮铃声就知道有车辆经过,说明声音可以传递信息
D.古人在夜间行车路过村庄时会将銮铃取下,这是在声源处减小噪音
3.如图所示为蒸馏法淡化海水的装置示意图,该装置利用太阳能加热海水从而获得淡水。下列说法不正确的是(  )
A.水蒸气在膜上发生的物态变化是汽化
B.水蒸气在膜上形成小液滴的过程需要放热
C.海水变成水蒸气的过程需要吸收热量
D.提高装置内的温度有助于加快海水的蒸发
4.一架客机的雷达罩在数千米高空被小鸟撞出一个大凹洞,幸亏机组人员处置得当,该事件才未造成人员伤亡。下列说法正确的是(  )
A.小鸟和客机相撞时,小鸟只是施力物体
B.小鸟和客机相撞时,客机只是受力物体
C.小鸟撞客机的力大于客机撞小鸟的力
D.小鸟能撞凹客机的雷达罩,说明力可以改变物体的形状
5.《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性的最早记述。关于马车的惯性,下列说法正确的是(  )
A.马的拉力改变时,马车的惯性改变
B.车无论是否受力,马车都具有惯性
C.马车运动的越快,马车的惯性越大
D.撤去拉力后,马车受到惯性的作用
6.如图所示,关于家庭电路,下列说法错误的是(  )
A.图甲中洗衣机插头上标着字母E的导线与洗衣机的金属外壳相连
B.图乙是空气开关,当家庭电路中电流过大时会“跳闸”
C.图丙是漏电保护器,会在插座被短路时迅速切断电流
D.图丁中试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电
二、物理与社会发展
7.全球首个陆上商用模块式小型核反应堆“玲龙一号”的主控室于2024年5月21日正式启动,它与核电站原理是类似的。请问此核反应堆通过   (选填“核聚变”或“核裂变”)产生惊人的能量,核能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
8.如图甲是某同学家的电能表,一次记录某个用电器发现6min的时间电能表转盘转动60圈,请问这段时间所消耗的电能为   J,这个用电器的功率为   W。
9.2024年8月23日,国家标准《新能源汽车运行安全性能检验规程》正式发布。我国新能源汽车保有量已达2472万辆,占汽车总量的7.18%,其中纯电动汽车占比高达73.35%数量达1813.4万辆。小茗同学针对新能源汽车和燃油汽车做了相关调查了解,汽油机内汽油的燃烧过程是将燃料的   能转化内能,若这台汽油机完全燃烧2kg汽油﹐可以放出   J的热量。(汽油的热值为4.6×107J/kg)。
三、物理与科学探究
10.同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜,通过凸透镜看到的情景如图-1甲。为了弄清其原理,他们进行了如下探究。
(1)如图-1乙,用太阳光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑,此凸透镜的焦距为   cm;
(2)将三个元件移动到如图-1丙所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是   (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”);
(3)她减小物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像。小丽撤去光屏,从图-1丙中   侧(填“A”或“B”)向透镜方向观察,看到了正立放大的像;
(4)将原凸透镜更换为一个焦距更大的凸透镜后,其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个   (选填“凸”或“凹”)透镜,所放透镜可以用来矫正   (选填“近视眼”或“远视眼”);
(5)如图-2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图-3中凸透镜主光轴上的   (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点。
11.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想   (选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验;
①在序号a的实验中物所受的浮力为   N;
②比较序号a、   、   的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知:其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越   ;
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力   关(选填“有”或“无”);
(3)为了研究猜想3,小明用多块相同的橡皮泥,分别捏成实心的不同形状,测得它们浸没在水中所受的浮力均相同,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状无关,你认为这结论是否可靠,并说明理由:   。
12.探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)当滑片P向右移时接入电路中的阻值变小,用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整。
(2)连接好电路,变阻器调到最大阻值,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终为电源电压,导致这一现象的原因可能是______(填选项前的字母)。
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后,利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是   ,其值为   (带单位);
②由实验图像可得出结论:在电压一定时,   。
(4)已知电源电压4.5V,实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为能继续完成实验,下列措施可行的是______(填选项前的字母)。
A.调高电源电压
B.将电压表并联到滑动变阻器两端
C.电路中再串联一个15Ω的电阻
四、物理与工程实践
13.小宁用如图所示的滑轮组使重为300N的物体A在10s内匀速提升2m,小宁的质量为60kg,每只脚与地面的接触面积为,若此滑轮组的机械效率为60%。(g取10N/kg)
(1)求绳子自由端移动的速度及小宁所用拉力;
(2)若滑轮组克服摩擦和绳重做功100J,求动滑轮的重力;
(3)求匀速提升物体时小宁对地面的压强。
14.2025年的“体重管理年”掀起全民健身热潮,小明受健身器材握力计启发,设计了“简易握力器”,其原理如图甲所示,通过电流表示数大小判断握力大小。电源电压为9V,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻的阻值为5Ω,压敏电阻R的阻值与压力F的关系如图乙所示。求:
(1)当R不受力时,电路中的电流及消耗的电功率;
(2)成年人的握力可达1000N,请通过计算,评价该握力器是否合格?若不合格,请简单说明改进建议。
15.阅读短文,回答问题。
月背探秘,我看“中”
2024年5月3日,由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成的嫦娥六号探测器发射升空,先后经历了地月转移、近月制动等过程,于6月2日到达距离地球38万公里以外的环月轨道如图一,随后着陆器和上升器组合体开始实施动力下降:即尾,喷口朝前的刹车减速。期间,组合体进行快速姿态调整,逐渐接近月表,利用可见光相机根据月面明暗选择大致安全点,在安全点上方100米处悬停,利用激光三维扫描数据,精确地避开所有的大坑小坑、大石头小石头,尽量让4条腿都能落到平地上,然后慢慢地下降。到距离月球表面仅有几米高的地方,为了避免发动机吹起月爆,弄得沙子满天飞,先把发动机关闭,利用缓冲系统保障组合体以自由落体方式到达月面,最终平稳着陆于月球背面南极–艾特肯盆地。随后,着陆器通过鹊桥二号中继星,在地面控制下进行太阳能电池板和定向天线展开等状态检查与设置工作。
月球表面无水、无大气,白昼时温度高达150℃,黑夜时低至–180℃,探测器经受住了月背高温考验,两天内通过钻具钻取和机械臂表取两种方式,分别采集了月球样品,实现了多点、多样化自动采样封装,转运到上升器舱内。最后,嫦娥六号携带的凹轮“相机车”自主移动并成功拍摄、回传着陆器和上升器合影如图二。
6月4日,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面成功起飞,探测器系统智能自主完成上升和入轨动作,监视相机A同时拍摄到表取采样后留下的“中”字形状如图三,最终上升器进入预定环月轨道,令人期待的月背土壤将在对接转移后择日返回地球。
(1)由图一可知,“嫦娥六号”在绕月转动过程中   (“不受力”、“受平衡力”或“受非平衡力”)的作用;动力下降过程中,着陆器上升器组合体逐渐接近月表时,着陆器和上升器相对   (选填“运动”或“静止”);
(2)对于嫦娥六号登月情景,下列说法正确的是______;
A.动力下降过程中利用了组合体的惯性
B.着陆器通过鹊桥二号中继星与地面用电磁波传递信息
C.太阳能电池板吸收的能源属于不可再生能源
(3)从照片中可见小车经过的月表土壤有明显的车轮印,为了让车轮印浅点,不改变小车质量,可以通过   (选填“增大”、“减小”)轮子面积从而让车轮印浅点,月球车的轮子使用的是   (选填“充气”、“非充气”)轮胎;
16.请阅读《大坝的力学原理》回答问题。
大坝的力学原理
大坝是所有水电站的基本结构,通过修筑大坝既能抬高水位增加可利用的水资源,又能提供安装发电机组的必要空间。如图所示,三峡水电站拥有目前全世界最大的混凝土大坝,其全长约3335m,坝顶高程185m,最大蓄水深度175m。水电站的大坝普遍需要承受极大的水压,因此大坝的结构形状至关重要,常见的大坝有重力坝、拱坝和填筑坝。重力坝,主要依靠大坝自重维持稳定的坝体。重力坝使用的材料通常为混凝土和石料,坝体的巨大自重保证坝体的任意层面存在足够的摩擦力,以抵抗巨大的水压。重力坝的横截面通常设计成三角形或者梯形,实际的坝体上游面并不是一个直斜面,而是一个折坡面,如图所示,坝体上游的上端设计成近似竖直面,主要是为了便于施工、布置进水口等。坝体上游的下端设计成斜坡坝面,主要是想利用图中阴影部分的水体对斜坡巨大的斜向下的压力来增强坝体的稳定,从而巧妙地节省了部分混凝土。当坝体基部摩擦不足时,还可以通过减小上游斜坡坡度的方式来增强坝体的稳定。三峡大坝是重力坝。拱坝,是凸向上游的拱形挡水坝。这种坝无须上窄下宽,因此又将这种坝叫做薄拱坝,相比重力坝,这种坝最多可节省85%的混凝土,承力对象变成河谷两岸的基岩,如图所示。与重力坝相比,在水的压力作用下坝体的稳定不需要依靠自重来维持,主要是利用拱端基岩的反作用力来支承,因此设计这种坝对两岸基岩有一定的要求。填筑坝,是将土石料(泥土和石块)压实在一起构成的大坝。大坝在自重和水的压力作用下保持稳定,因此填筑坝的坡度较缓,便于利用巨大的水压。
(1)如果三峡大坝的蓄水达到最大蓄水深度,此时水底部对坝体的压强约为   Pa(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg);
(2)如果重力坝的坝体基部摩擦不足,那么图中的θ角应该适当   (选填“增大”或“减小”);
(3)在填筑坝顶部宽度相同时,下列坝体的横截面形状设计最稳固的是   ;
(4)为什么三峡大坝没有采用拱坝结构?请你结合文章写出一个可能的原因。   
17.阅读短文,回答问题
手机无线充电技术其实很简单,基本原理就是物理课上学过的“电生磁、磁生电”。以手机为例,给充电器中缠绕在铁芯上的线圈通电,产生磁场。这个过程将电能转化为电磁能,而电磁场能够在空间传播。同时,手机中也有一个相应的接收线圈,这个接收线圈接收到充电器发出的磁场后,产生感应电流,这样就可以给手机充电了。需要注意的是,能实现无线充电的关键在于充电器线圈中的电流必须是不断变化的,形成不断变化的磁场,这样通过手机接收线圈的磁场才能发生变化,从而产生感应电流。
电动汽车指主要使用铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等可充电电池为动力的汽车。由于其驾驶舒适,零排放,逐渐被人们认可。也有一部分人觉得它单次行驶里程短(续航里程短),充电桩不够普及,而且单次充电时间较长,对电动车并不认可。于是科技工作者想到了无线充电技术,一是在停车场地面下方安装充电线圈,汽车底盘上安装接收线圈,就像手机无线充电那样充电;二是在特定路段地面下方安装充电线圈,汽车上安装接收线圈(如图),实现边旅行边充电,从而实现无限续航。
(1)手机电池充电时,电池相当于电路基本组成中的   (选填“用电器”或“电源”);
(2)手机无线充电时,若手机与充电底座没有紧密贴合,则手机   (选填“能”或“不能”)进行充电;
(3)文中“汽车底盘上安装的接收线圈”与下列实验中工作原理相同的是_______(选填字母);
A.
B.
C.
(4)文中提到的电动汽车实现无限续航的办法是   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】一位中学生的平均身高约为1.65m。若计算两位中学生的身高总和,可得1.65m×2=3.3m=33dm。因此,选项B与计算结果相符,而选项A、C、D均不符合题意。
故选B。
【分析】识记生活中常见的长度、中学生身高160cm,课桌80cm。
2.【答案】B
【知识点】声音的传播条件;音调、响度与音色的区分;声与信息传递;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.銮铃声通过空气传播到路人耳中,说明声音的传播需要介质(空气),因此选项A正确,故A正确,不符合题意;
B.题目中"响亮"描述的是銮铃声的强度大,这指的是声音的响度而非其他特性,故B错误,符合题意;
C.路人通过銮铃声判断有车辆经过,说明声音能够传递信息,故C正确,不符合题意;
D.古人夜间取下銮铃使其停止振动,是从声源处消除噪声的做法,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】(1)我们平时听到的声音是通过空气传播的;
(2)声音的高低叫音调,与发声体的振动频率有关;声音的大小叫响度,与发声体的振幅和距离发声体的远近有关;
(3)声可以传递信息和能量;
(4)防治噪声的途径:在声源处减弱噪声;在传播过程中减弱噪声;在人耳处减弱噪声。
3.【答案】A
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;影响蒸发快慢的因素;液化及液化放热
【解析】【解答】AB.气态水蒸气在膜表面遇冷液化为小水滴,液化过程会释放热量,因此选项A"液化吸热"的说法是错误的(符合题意),而选项B"液化放热"的说法是正确的(不符合题意)。
C.海水转化为水蒸气的过程中发生的是汽化现象,汽化过程需要吸收热量,该选项表述正确(不符合题意)。
D.液体蒸发速率受温度、液体表面积和液体表面空气流速等因素影响,提升装置内部温度可以促进海水蒸发,该选项表述正确(不符合题意)。
综上所述,错误的选项是A。
【分析】1、影响蒸发的因素有温度和空气流速, 减小液体表面空气的流动速度 以及降低温度都可以降低蒸发的速度,增大温度以及加快空气的流速,可以加快蒸发速度;
2、液化为气态变为液态会释放热量,如露珠;
3、汽化为液态变为气态,会吸收热量,如:蒸发。
4.【答案】D
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】AB.由于力的作用是相互的。当小鸟与客机相撞时,小鸟对客机施加作用力的同时,客机也对小鸟施加反作用力。因此,小鸟既是施力物体也是受力物体,客机同样具备双重角色,故AB选项错误。
C.相互作用力遵循"大小相等、方向相反、作用在同一直线上"的原则。小鸟撞击客机的力与客机撞击小鸟的力构成一对相互作用力,二者大小必然相等,故C选项错误。
D.小鸟撞击导致客机雷达罩凹陷的现象,直观地证明了力的作用效果之一——改变物体形状,故D选项正确。
故选D。
【分析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。当一个物体对另一个物体施加力时,前者被称为施力物体,后者则被称为受力物体。
5.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】AC、惯性的大小只与物体的质量有关,马的拉力改变时,或马车运动得越快,马车的惯性大小都不变,故AC错误;
B、撤去拉力后,马车仍具有惯性能继续向前运动,但不能说是受到惯性的作用,故D错误。
D、一切物体都有惯性,车无论是否受力,马车都具有惯性,故D正确。
故选:D。
【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
6.【答案】C
【知识点】家庭电路的组成;测电笔的使用
【解析】【解答】A、三脚插头的插头E与用电器的外壳相连,使用中与地线相接避免触电,故A正确;
B、家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起家庭电路电流过大,空气开关跳闸,故B正确;
C、插座被短路时,电路中的电流过大,经过火线、零线的电流相同,漏电保护器不会切断电流,故C错误;
D、试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电,故D正确。
故选:C。
【分析】(1)三脚插头中最长的插头与用电器的外壳相连,使用中与地线相接避免触电。
(2)当电路中发生短路或用电器总功率过大时,电路中电流过大,空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引衔铁,使开关断开,切断电路起到保护电路的作用。
(3)漏电保护器原理是当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电,电流从大地跑了。
(4)试电笔可以用来检查电气设备的外壳是否带电。
7.【答案】核裂变;不可再生
【知识点】能源及其分类;核裂变
【解析】【解答】(1)目前,商业运行的核反应堆都是利用核裂变来产生能量的。
(2)核能属于不可再生能源,因为核燃料主要是铀等放射性元素,其在地球上的储量是有限的,且提取过程涉及采矿,属于非可再生资源的开采。虽然核聚变反应的燃料是来自于氢和氦等元素,这些元素在宇宙中几乎是无限的,但目前核聚变还处于研究和发展阶段,尚未实现商业应用。
故答案为:核裂变;不可再生。【分析】(1)商业运行的核反应堆都是利用核裂变来产生能量的。
(2)核能属于不可再生能源。
8.【答案】1.8×105;500
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】(1) 根据电能表参数可知,转盘每转1200转对应消耗1千瓦时电能。因此转盘转动60圈时消耗的电能为:
(2)该用电器的功率可通过电能与时间计算得出:
故答案为:1.8×105;500。
【分析】1200r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转动1200圈,由此可得电能表转盘转动60圈时,这个用电器消耗的电能,根据求这个用电器的功率。
9.【答案】化学;9.2×107
【知识点】燃料的热值;能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】(1)汽油的燃烧过程是将燃料的化学能转化内能;
2kg汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J。
故答案为:化学;9.2×107。【分析】(1)燃料燃烧时,将化学能转化为内能;
(2)根据燃料燃烧释放热量公式可得放出热量的多少。
10.【答案】(1)10.0
(2)照相机
(3)B
(4)凸;远视眼
(5)b
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)平行于主光轴的光线通过凸透镜折射后会聚于一点,该点称为焦点。根据图乙测量数据,焦距计算为:
(2)由图丙测量数据得出物距:。此时物距满足,成倒立缩小的实像,此现象应用于照相机成像原理。
(3)当物距减小至时,凸透镜成正立放大的虚像。此时需在光屏侧(B位置)透过透镜观察成像。
(4) 更换大焦距凸透镜后,由于折射能力减弱,像距增大。需在蜡烛与透镜间加装会聚透镜(凸透镜)使像前移,此类透镜可矫正远视眼。
(5) 无人机航拍时满足,根据成像规律,像距满足且靠近。图-3中b点位置符合该特征。
故答案为:(1)10.0;(2)照相机;(3)B;(4)凸;远视眼;(5)b。
【分析】(1)根据焦点和焦距的定义进行分析;
(2)根据凸透镜成像规律可知,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
(3)根据凸透镜成像规律可知,当物距在1倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,据此分析;
(4)凸透镜的焦距越大,折光能力越弱;凸透镜对光线具有会聚作用,可以矫正远视眼;
(5)照相机的成像原理是物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
(1)平行主光轴的光线经凸透镜折射后变成会聚于一点,这个点即为焦点;焦点到凸透镜光心的距离为10.0cm,由图乙可知,凸透镜的焦距f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
(2)由图丙可知,物距是50.0cm-25.0cm=25.0cm
物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,其应用是照相机。
(3)她减小物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像,此时蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,故眼睛应该在光屏这一侧,即B位置看向凸透镜,可观察到此时的像。
(4)[1][2]将原凸透镜更换为一个焦距较大的凸透镜后,由于焦距变大,折光能力变弱,像会成在光屏的后方,所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线会聚的凸透镜,该透镜可以矫正远视眼。
(5)无人机在高空拍摄地面场景时,物距远大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,且靠近一倍焦距处。在图-3中,b点在一倍焦距和二倍焦距之间且靠近一倍焦距,所以所成的像最靠近b点。
11.【答案】(1)4
(2)1;d;e;大;无
(3)根据控制变量法知,要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但是物体都是实心的且浸没在水中,所以,排开水的体积相同,故小明的结论是可靠的。
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,它排开水的体积越大,而手会感到越吃力,则说明饮料罐受到的浮力增大,可以证明浮力大小与物体排开液体体积有关,即验证猜想4;
(2)根据图片可知,A、B、C三个物体的体积相同;
①在序号a的实验中物体所受的浮力为:F浮a=G-F=4N-3N=1N;
②比较序号a、d、e的三次实验,物体都是完全浸没(排开液体体积相同),液体分别是水、酒精、浓盐水(液体密度不同),弹簧测力计示数不同,即浮力不同,可初步得出结论:浮力大小与液体密度有关;
③根据F浮=G-F分别计算出a、b、c三图中物体受到的浮力依次为:1N、1N和1N,则得到结论:浮力的大小与物体的重力无关,猜想2是错误的;
④根据控制变量法知,要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但是物体都是实心的且浸没在水中,所以,排开水的体积相同,故小明的结论是可靠的。
(3)小安这个结论不可靠,理由是:没有控制排开液体的体积相同。
故答案为:(1)4;(2)①1;②d;e;③大; ④ 无。
【分析】(1)分析饮料罐浸入水中的深度增大后哪个因素发生改变即可;
(2)①根据称重法求出在序号a的实验中圆柱体所受的浮力;
②根据控制变量法的要求选择对照实验;
③分别计算出三个圆柱体受到的浮力,然后进行比较即可;
④根据控制变量法分析判断。
(1)把饮料罐按入水中,料料罐浸入水中越深,排开液体的体积越大,同时会感到越吃力,说明浮力越大,这个事实可以支持猜想4:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[1]在序号a的实验中,物体的重力GA=4N,弹簧测力计的示数为3N,则物体受到的浮力为
[2][3][4]要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积、形状、物体重力相同(同一物体),改变液体的密度,故比较图中a、d、e三次实验。酒精密度最小,浓盐水密度最大,根据称重法可知A在酒精中受到的浮力最小,在浓盐水中受到的浮力最大,所以可得:浮力大小与液体密度有关,其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
[5]a、b、c三次实验中,物体的体积和浸没的液体都相同,不同的是物体的重力,由图可知测力计的示数分别为3N、3.5N、4N,而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N,根据称重法,则所受浮力分别为1N、1N、1N,可见浮力相等,于是可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关。
(3)根据控制变量法知,要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但是物体都是实心的且浸没在水中,所以,排开水的体积相同,故小明的结论是可靠的。
12.【答案】(1)
(2)B
(3)电压;3V;通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑片P向右移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻R串联在电路中,如下图所示:

(2)移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即导致这一现象的原因可能是定值电阻R断路,故选:B;
(3)①第1空,第2空,由图乙可知,图中阴影部分的面积为IR,则表示的物理量是电压,其值为IR=0.2A×15Ω=3V;
②由图乙可知,图像上各点电流与电阻的乘积0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V,乘积为一定值,可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)AC、设电源电压为U,当接入50Ω的定值电阻时,变阻器连入阻值最大为20Ω时,根据串联分压原理可得:, 则电源电压
U=U1+U滑=3V+1.2V=4.2V,故应该调低电源电压,或者调高原来预设的电压值,故AC不符合题意;
B、将电压表改接到滑动变阻器两端,电压表测量变阻器电压,不能改变定值电阻两端的电压,依旧不能完成实验,故B不符合题意;
D、在电源和开关之间串联一个阻值适当的电阻,相当于增大滑动变阻器的电阻,则定值电阻两端的电压减小,故D符合题意。
故选:D。
故答案为:(1);(2)断开;(3)B;(4)①电压;3V;②电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)D。【分析】(1)滑片P向右移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(3)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)根据串联电路的分压原理进行解析。
(1)当滑片P向右移时接入电路中的阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻R串联在电路中,如下图所示:
(2)闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即导致这一现象的原因可能是定值电阻R断路,故选B。
(3)①[1][2]根据画出I-R图像(如图乙)知图中阴影面积为长方形,其面积等于IR,由欧姆定律得U=IR,阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压,其数值为UV=IR=0.2A×15Ω=3V
②[3]由图乙可知,定值电阻两端电压为一定值,故可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)A.设电源电压为U,定值电阻两端的电压为UV,当接入50Ω的定值电阻时,由串联电路电流的规律和欧姆定律得到

解得电源电压为U=4.2V<4.5V
所以降低电源电压可以完成这次实验,故A不符合题意;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端,并不能改变滑动变阻器最大阻值,所以不能完成这次实验,故B不符合题意;
C.为了能完成这次实验,滑动变阻器最大电阻满足关系式

解得滑动变阻器的最大电阻为R滑大=25Ω;再串联一个15Ω的电阻,滑动变阻器最大阻值与该电阻之和为20Ω+15Ω=35Ω>25Ω
可以完成这次实验,故C符合题意。
故选C。
13.【答案】(1)解:由图可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,绳子移动距离s=2h=2×2m=4m
绳子移动的速度
滑轮组提升物体所做的有用功
小宁拉力做的功
小宁拉力
(2)解:滑轮组提升物体所做的额外功
滑轮组克服动滑轮重做的功
动滑轮的重力
(3)解:小宁的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
小宁对地面的压力
小宁对地面的压强
【知识点】力作用的相互性;压强的大小及其计算;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)由图可知n=2,绳子自由端移动距离s=nh,根据速度公式求出绳子自由端移动的速度;根据W有用=Gh求出滑轮组提升物体所做的有用功,根据
求出小宁拉力做的功,根据W总=Fs求出小宁拉力;
(2)滑轮组提升物体所做的额外功W额=W总-W有用,克服动滑轮重力做的额外功W动=W额-Wf,根据W动=G动h求出动滑轮的重力;
(3)根据G=mg求出小宁的重力,根据力的平衡条件和力的作用是相互的求出匀速提升物体时小宁对地面的压力,根据压强定义式求出小宁对地面的压强。
(1)由图可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,绳子移动距离s=2h=2×2m=4m
绳子移动的速度
滑轮组提升物体所做的有用功
小宁拉力做的功
小宁拉力
(2)滑轮组提升物体所做的额外功
滑轮组克服动滑轮重做的功
动滑轮的重力
(3)小宁的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
小宁对地面的压力
小宁对地面的压强
14.【答案】(1)由图可知,电阻R与R0串联,电流表测电路中的电流,当压力时,电阻,此时电路的总电阻
电路的电流为
由得消耗的电功率
(2)当压力时,电阻,此时与串联,此时电路的总电阻
电流表的量程为0~0.6A,,超出了电流表量程,该握力器不合格。为了能够测量1000N的握力,可以增大电流表量程或增大定值电阻的阻值或降低电源电压。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)当R不受力时由图乙可知,当R不受力时,R=40Ω。根据串联电路总电阻等于各电阻之和,可得此时电路总电阻,根据欧姆定律,计算电路中的电流,根据电功率公式P=I2R可得R0消耗的电功率。
(2)当成年人握力F=1000N时由图乙可知,此时R=5Ω。计算电路总电阻,根据欧姆定律可得此时电路中的电流,因为0.9A>0.6A,超过了电流表的量程,所以该握力器不合格。更换大量程电流表:若有合适的大量程电流表,可直接更换,使电流表能测量出握力为1000N时的电流。
(1)由图可知,电阻R与R0串联,电流表测电路中的电流,当压力时,电阻,此时电路的总电阻
电路的电流为
由得消耗的电功率
(2)当压力时,电阻,此时与串联,此时电路的总电阻
电流表的量程为0~0.6A,,超出了电流表量程,该握力器不合格。为了能够测量1000N的握力,可以增大电流表量程或增大定值电阻的阻值或降低电源电压。
15.【答案】(1)非平衡力;静止
(2)B
(3)增大;非充气
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;运动和静止的相对性;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)“嫦娥六号”在绕月转动,运动方向发生变化,受非平衡力的作用。动力下降过程中,着陆器上升器组合体逐渐接近月表时,着陆器和上升器的相对位置没有发生变化,因此着陆器和上升器相对静止。
(2)A.动力下降过程中,主要是利用发动机的反推力进行刹车减速,而不是利用了组合体的惯性,A错误;
B.超声波不能在真空中传播,着陆器通过鹊桥二号中继星与地面用电磁波传递信息,B正确;
C.太阳能电池板吸收的能源是太阳能,属于可再生能源,C错误。
(3)(1)由 得,为了让车轮印浅点,即减小压强,不改变小车质量,即不改变压力,可以通过增大轮子面积,从而让车轮印浅点。
(2)由于月球缺乏大气层,若使用充气轮胎,内部气压会导致轮胎破裂,因此月球车采用非充气轮胎设计。
故答案为:(1)受非平衡力;静止(2)B(3)增大;非充气。
【分析】(1)“嫦娥六号”在绕月转动,运动方向发生变化,受非平衡力的作用。动力下降过程中,着陆器上升器组合体逐渐接近月表时,着陆器和上升器相对位置没有发生变化,二者相对静止。
(2)A.动力下降过程中,主要依靠发动机的反向推力实现减速,而非依赖组合体的惯性;
B.由于月球表面为真空环境,超声波无法传播,着陆器通过鹊桥二号中继星与地面通信使用的是电磁波,属于可再生能源。
(3)由压强公式可知,为了让车轮印浅点,需要减小压强,不改变小车质量,即不改变压力,可以通过增大轮子面积,从而让车轮印浅点。月球上没有空气,如果选用“充气”轮胎,内部气压大于外界气压。轮子会胀破,所以月球车的轮子使用的是“非充气”轮胎。
(1)[1]“嫦娥六号”在绕月转动过程中,运动状态发生变化,受非平衡力的作用。
[2]动力下降过程中,着陆器上升器组合体逐渐接近月表时,着陆器和上升器相对位置没有发生变化,二者相对而言静止。
(2)A.动力下降过程中,主要是利用发动机的反推力进行刹车减速,而不是利用了组合体的惯性 ,故A错误;
B.超声波不能在真空中传播,着陆器通过鹊桥二号中继星与地面用电磁波传递信息,故B正确;
C.太阳能电池板吸收的能源是太阳能,属于可再生能源 ,故C错误。
故选B。
(3)[1]由得,为了让车轮印浅点,即减小压强,不改变小车质量,即不改变压力,可以通过增大轮子面积,从而让车轮印浅点。
[2]月球上没有空气,如果选用“充气”轮胎,内部气压大于外界气压而胀破,所以月球车的轮子使用的是“非充气”轮胎。
16.【答案】1.75×106;减小;B;对两岸基岩有一定要求
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)由题可知,大坝最大蓄水深度为h=175m,由液体压强公式可得,此时坝体底部所受水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×175m=1.75×106Pa;
(2)由材料信息“当坝体基部摩擦不足时,还可以通过减小上游斜坡坡度的方式来增强坝体的稳定”
坡度减小,对应图中θ角减小。
(3)由材料信息“大坝在自重和水的压力作用下保持稳定,因此填筑坝的坡度较缓,便于利用巨大的水压”可知,填筑坝依靠土石料压实,坡度较缓、下宽上窄,利用水压和自重保持稳定,下底更宽、坡度更缓的横截面最稳固。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)由材料可知, 拱坝需要依靠河谷两岸坚硬基岩提供反作用力支撑。三峡大坝所在位置两岸基岩条件不满足拱坝的建造要求。
故答案为:(1)1.75×106;(2)减小;(3)B;(4)对两岸基岩有一定要求。
【分析】(1)由材料信息可知最大蓄水深度,根据p=ρ水gh求此时水底部对坝体的压强;
(2)根据材料信息得出结论;
(3)根据材料信息得出结论;
(4)根据材料信息得出结论。
17.【答案】(1)用电器
(2)能
(3)B
(4)在特定路段地面下方安装充电线圈,汽车上安装接收线圈(如图),实现边旅行边充电,从而实现无限续航
【知识点】电路的构成及电路图;电磁感应
【解析】【解答】(1)手机无线充电过程中,手机电池作为能量消耗部分,其作用等同于电路中的用电器元件。
(2)充电底座内的发射线圈通入交变电流会产生交变磁场。当手机内置接收线圈进入该磁场范围时,通过电磁感应现象在线圈中产生感应电流,从而实现对手机电池的充电功能。因此,手机与充电底座之间无需物理接触即可完成充电过程。
(3)A.汽车接收线圈的工作原理与手机接收线圈相同,均基于电磁感应原理。图示装置展示的是电流磁效应现象, 故A不符合题意;
B.图示无电源装置中,导体切割磁感线产生感应电流, 故B符合题意;
C.图示通电导体在磁场中受力的装置,反映的是电动机工作原理, 故B符合题意。
正确答案为B。
(4)通过在特定道路下方埋设充电线圈,并在车辆底部安装接收线圈,可实现行驶过程中的持续电能补给,这种动态充电技术有效解决了电动汽车的续航问题。
故答案为:(1)用电器;(2)能;(3)B;(4)在特定路段地面下方安装充电线圈,汽车上安装接收线圈(如图),实现边旅行边充电,从而实现无限续航。
【分析】(1)在电路中,电源提供电能,用电器消耗电能;
(2)根据文中的内容分析;
(3)无线充电技术的工作原理是电磁感应现象,据此分析;
(4)根据文中的内容分析。
(1)手机无线充电时,手机电池会消耗电能,相当于电路基本组成中的用电器。
(2)电流经过充电底座内的发射线圈会产生变化的磁场,当手机内的接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生电流给手机电池充电,所以手机若与充电底座没有紧密贴合,手机也能进行充电。
(3)A.汽车底盘上安装的接收线圈与手机中的接收线圈相同,其工作原理是电磁感应现象,图中装置为电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中装置无电源,导体在磁场中切割磁感应,会产生感应电流,为电磁感应现象,故B符合题意;
C.图中装置有电源,通电导体在磁场中会运动,说明通电导体在磁场中受力,故C不符合题意。
故选B。
(4)根据短文中内容可知,在特定路段地面下方安装充电线圈,汽车上安装接收线圈,实现边旅行边充电,从而实现无限续航。
1 / 1广东省深圳市育才三中学2025年中考三模物理试题
一、物理与日常生活
1.“丈”是中国古代的长度单位,一丈约等于两位中学生的身高之和,则一丈长度约为(  )
A.33m B.33dm C.17cm D.170mm
【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】一位中学生的平均身高约为1.65m。若计算两位中学生的身高总和,可得1.65m×2=3.3m=33dm。因此,选项B与计算结果相符,而选项A、C、D均不符合题意。
故选B。
【分析】识记生活中常见的长度、中学生身高160cm,课桌80cm。
2.在陕西清涧寨沟遗址的考古发掘中,工作人员发现了精美的车器构件——銮铃,其外形如图所示,行车时銮铃鸣动作响,响亮的铃声起到提醒路人的作用。下列说法不正确的是(  )
A.銮铃声是通过空气传播到路人耳中的
B.“响亮”说明銮铃发出声音的音调高
C.路人听到銮铃声就知道有车辆经过,说明声音可以传递信息
D.古人在夜间行车路过村庄时会将銮铃取下,这是在声源处减小噪音
【答案】B
【知识点】声音的传播条件;音调、响度与音色的区分;声与信息传递;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.銮铃声通过空气传播到路人耳中,说明声音的传播需要介质(空气),因此选项A正确,故A正确,不符合题意;
B.题目中"响亮"描述的是銮铃声的强度大,这指的是声音的响度而非其他特性,故B错误,符合题意;
C.路人通过銮铃声判断有车辆经过,说明声音能够传递信息,故C正确,不符合题意;
D.古人夜间取下銮铃使其停止振动,是从声源处消除噪声的做法,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】(1)我们平时听到的声音是通过空气传播的;
(2)声音的高低叫音调,与发声体的振动频率有关;声音的大小叫响度,与发声体的振幅和距离发声体的远近有关;
(3)声可以传递信息和能量;
(4)防治噪声的途径:在声源处减弱噪声;在传播过程中减弱噪声;在人耳处减弱噪声。
3.如图所示为蒸馏法淡化海水的装置示意图,该装置利用太阳能加热海水从而获得淡水。下列说法不正确的是(  )
A.水蒸气在膜上发生的物态变化是汽化
B.水蒸气在膜上形成小液滴的过程需要放热
C.海水变成水蒸气的过程需要吸收热量
D.提高装置内的温度有助于加快海水的蒸发
【答案】A
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;影响蒸发快慢的因素;液化及液化放热
【解析】【解答】AB.气态水蒸气在膜表面遇冷液化为小水滴,液化过程会释放热量,因此选项A"液化吸热"的说法是错误的(符合题意),而选项B"液化放热"的说法是正确的(不符合题意)。
C.海水转化为水蒸气的过程中发生的是汽化现象,汽化过程需要吸收热量,该选项表述正确(不符合题意)。
D.液体蒸发速率受温度、液体表面积和液体表面空气流速等因素影响,提升装置内部温度可以促进海水蒸发,该选项表述正确(不符合题意)。
综上所述,错误的选项是A。
【分析】1、影响蒸发的因素有温度和空气流速, 减小液体表面空气的流动速度 以及降低温度都可以降低蒸发的速度,增大温度以及加快空气的流速,可以加快蒸发速度;
2、液化为气态变为液态会释放热量,如露珠;
3、汽化为液态变为气态,会吸收热量,如:蒸发。
4.一架客机的雷达罩在数千米高空被小鸟撞出一个大凹洞,幸亏机组人员处置得当,该事件才未造成人员伤亡。下列说法正确的是(  )
A.小鸟和客机相撞时,小鸟只是施力物体
B.小鸟和客机相撞时,客机只是受力物体
C.小鸟撞客机的力大于客机撞小鸟的力
D.小鸟能撞凹客机的雷达罩,说明力可以改变物体的形状
【答案】D
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
【解析】【解答】AB.由于力的作用是相互的。当小鸟与客机相撞时,小鸟对客机施加作用力的同时,客机也对小鸟施加反作用力。因此,小鸟既是施力物体也是受力物体,客机同样具备双重角色,故AB选项错误。
C.相互作用力遵循"大小相等、方向相反、作用在同一直线上"的原则。小鸟撞击客机的力与客机撞击小鸟的力构成一对相互作用力,二者大小必然相等,故C选项错误。
D.小鸟撞击导致客机雷达罩凹陷的现象,直观地证明了力的作用效果之一——改变物体形状,故D选项正确。
故选D。
【分析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。当一个物体对另一个物体施加力时,前者被称为施力物体,后者则被称为受力物体。
5.《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性的最早记述。关于马车的惯性,下列说法正确的是(  )
A.马的拉力改变时,马车的惯性改变
B.车无论是否受力,马车都具有惯性
C.马车运动的越快,马车的惯性越大
D.撤去拉力后,马车受到惯性的作用
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】AC、惯性的大小只与物体的质量有关,马的拉力改变时,或马车运动得越快,马车的惯性大小都不变,故AC错误;
B、撤去拉力后,马车仍具有惯性能继续向前运动,但不能说是受到惯性的作用,故D错误。
D、一切物体都有惯性,车无论是否受力,马车都具有惯性,故D正确。
故选:D。
【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
6.如图所示,关于家庭电路,下列说法错误的是(  )
A.图甲中洗衣机插头上标着字母E的导线与洗衣机的金属外壳相连
B.图乙是空气开关,当家庭电路中电流过大时会“跳闸”
C.图丙是漏电保护器,会在插座被短路时迅速切断电流
D.图丁中试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成;测电笔的使用
【解析】【解答】A、三脚插头的插头E与用电器的外壳相连,使用中与地线相接避免触电,故A正确;
B、家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起家庭电路电流过大,空气开关跳闸,故B正确;
C、插座被短路时,电路中的电流过大,经过火线、零线的电流相同,漏电保护器不会切断电流,故C错误;
D、试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电,故D正确。
故选:C。
【分析】(1)三脚插头中最长的插头与用电器的外壳相连,使用中与地线相接避免触电。
(2)当电路中发生短路或用电器总功率过大时,电路中电流过大,空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引衔铁,使开关断开,切断电路起到保护电路的作用。
(3)漏电保护器原理是当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电,电流从大地跑了。
(4)试电笔可以用来检查电气设备的外壳是否带电。
二、物理与社会发展
7.全球首个陆上商用模块式小型核反应堆“玲龙一号”的主控室于2024年5月21日正式启动,它与核电站原理是类似的。请问此核反应堆通过   (选填“核聚变”或“核裂变”)产生惊人的能量,核能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】核裂变;不可再生
【知识点】能源及其分类;核裂变
【解析】【解答】(1)目前,商业运行的核反应堆都是利用核裂变来产生能量的。
(2)核能属于不可再生能源,因为核燃料主要是铀等放射性元素,其在地球上的储量是有限的,且提取过程涉及采矿,属于非可再生资源的开采。虽然核聚变反应的燃料是来自于氢和氦等元素,这些元素在宇宙中几乎是无限的,但目前核聚变还处于研究和发展阶段,尚未实现商业应用。
故答案为:核裂变;不可再生。【分析】(1)商业运行的核反应堆都是利用核裂变来产生能量的。
(2)核能属于不可再生能源。
8.如图甲是某同学家的电能表,一次记录某个用电器发现6min的时间电能表转盘转动60圈,请问这段时间所消耗的电能为   J,这个用电器的功率为   W。
【答案】1.8×105;500
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】(1) 根据电能表参数可知,转盘每转1200转对应消耗1千瓦时电能。因此转盘转动60圈时消耗的电能为:
(2)该用电器的功率可通过电能与时间计算得出:
故答案为:1.8×105;500。
【分析】1200r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转动1200圈,由此可得电能表转盘转动60圈时,这个用电器消耗的电能,根据求这个用电器的功率。
9.2024年8月23日,国家标准《新能源汽车运行安全性能检验规程》正式发布。我国新能源汽车保有量已达2472万辆,占汽车总量的7.18%,其中纯电动汽车占比高达73.35%数量达1813.4万辆。小茗同学针对新能源汽车和燃油汽车做了相关调查了解,汽油机内汽油的燃烧过程是将燃料的   能转化内能,若这台汽油机完全燃烧2kg汽油﹐可以放出   J的热量。(汽油的热值为4.6×107J/kg)。
【答案】化学;9.2×107
【知识点】燃料的热值;能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】(1)汽油的燃烧过程是将燃料的化学能转化内能;
2kg汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J。
故答案为:化学;9.2×107。【分析】(1)燃料燃烧时,将化学能转化为内能;
(2)根据燃料燃烧释放热量公式可得放出热量的多少。
三、物理与科学探究
10.同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜,通过凸透镜看到的情景如图-1甲。为了弄清其原理,他们进行了如下探究。
(1)如图-1乙,用太阳光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑,此凸透镜的焦距为   cm;
(2)将三个元件移动到如图-1丙所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是   (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”);
(3)她减小物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像。小丽撤去光屏,从图-1丙中   侧(填“A”或“B”)向透镜方向观察,看到了正立放大的像;
(4)将原凸透镜更换为一个焦距更大的凸透镜后,其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个   (选填“凸”或“凹”)透镜,所放透镜可以用来矫正   (选填“近视眼”或“远视眼”);
(5)如图-2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图-3中凸透镜主光轴上的   (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点。
【答案】(1)10.0
(2)照相机
(3)B
(4)凸;远视眼
(5)b
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)平行于主光轴的光线通过凸透镜折射后会聚于一点,该点称为焦点。根据图乙测量数据,焦距计算为:
(2)由图丙测量数据得出物距:。此时物距满足,成倒立缩小的实像,此现象应用于照相机成像原理。
(3)当物距减小至时,凸透镜成正立放大的虚像。此时需在光屏侧(B位置)透过透镜观察成像。
(4) 更换大焦距凸透镜后,由于折射能力减弱,像距增大。需在蜡烛与透镜间加装会聚透镜(凸透镜)使像前移,此类透镜可矫正远视眼。
(5) 无人机航拍时满足,根据成像规律,像距满足且靠近。图-3中b点位置符合该特征。
故答案为:(1)10.0;(2)照相机;(3)B;(4)凸;远视眼;(5)b。
【分析】(1)根据焦点和焦距的定义进行分析;
(2)根据凸透镜成像规律可知,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
(3)根据凸透镜成像规律可知,当物距在1倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,据此分析;
(4)凸透镜的焦距越大,折光能力越弱;凸透镜对光线具有会聚作用,可以矫正远视眼;
(5)照相机的成像原理是物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
(1)平行主光轴的光线经凸透镜折射后变成会聚于一点,这个点即为焦点;焦点到凸透镜光心的距离为10.0cm,由图乙可知,凸透镜的焦距f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
(2)由图丙可知,物距是50.0cm-25.0cm=25.0cm
物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,其应用是照相机。
(3)她减小物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像,此时蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,故眼睛应该在光屏这一侧,即B位置看向凸透镜,可观察到此时的像。
(4)[1][2]将原凸透镜更换为一个焦距较大的凸透镜后,由于焦距变大,折光能力变弱,像会成在光屏的后方,所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线会聚的凸透镜,该透镜可以矫正远视眼。
(5)无人机在高空拍摄地面场景时,物距远大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,且靠近一倍焦距处。在图-3中,b点在一倍焦距和二倍焦距之间且靠近一倍焦距,所以所成的像最靠近b点。
11.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想   (选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验;
①在序号a的实验中物所受的浮力为   N;
②比较序号a、   、   的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知:其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越   ;
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力   关(选填“有”或“无”);
(3)为了研究猜想3,小明用多块相同的橡皮泥,分别捏成实心的不同形状,测得它们浸没在水中所受的浮力均相同,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状无关,你认为这结论是否可靠,并说明理由:   。
【答案】(1)4
(2)1;d;e;大;无
(3)根据控制变量法知,要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但是物体都是实心的且浸没在水中,所以,排开水的体积相同,故小明的结论是可靠的。
【知识点】探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,它排开水的体积越大,而手会感到越吃力,则说明饮料罐受到的浮力增大,可以证明浮力大小与物体排开液体体积有关,即验证猜想4;
(2)根据图片可知,A、B、C三个物体的体积相同;
①在序号a的实验中物体所受的浮力为:F浮a=G-F=4N-3N=1N;
②比较序号a、d、e的三次实验,物体都是完全浸没(排开液体体积相同),液体分别是水、酒精、浓盐水(液体密度不同),弹簧测力计示数不同,即浮力不同,可初步得出结论:浮力大小与液体密度有关;
③根据F浮=G-F分别计算出a、b、c三图中物体受到的浮力依次为:1N、1N和1N,则得到结论:浮力的大小与物体的重力无关,猜想2是错误的;
④根据控制变量法知,要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但是物体都是实心的且浸没在水中,所以,排开水的体积相同,故小明的结论是可靠的。
(3)小安这个结论不可靠,理由是:没有控制排开液体的体积相同。
故答案为:(1)4;(2)①1;②d;e;③大; ④ 无。
【分析】(1)分析饮料罐浸入水中的深度增大后哪个因素发生改变即可;
(2)①根据称重法求出在序号a的实验中圆柱体所受的浮力;
②根据控制变量法的要求选择对照实验;
③分别计算出三个圆柱体受到的浮力,然后进行比较即可;
④根据控制变量法分析判断。
(1)把饮料罐按入水中,料料罐浸入水中越深,排开液体的体积越大,同时会感到越吃力,说明浮力越大,这个事实可以支持猜想4:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[1]在序号a的实验中,物体的重力GA=4N,弹簧测力计的示数为3N,则物体受到的浮力为
[2][3][4]要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积、形状、物体重力相同(同一物体),改变液体的密度,故比较图中a、d、e三次实验。酒精密度最小,浓盐水密度最大,根据称重法可知A在酒精中受到的浮力最小,在浓盐水中受到的浮力最大,所以可得:浮力大小与液体密度有关,其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
[5]a、b、c三次实验中,物体的体积和浸没的液体都相同,不同的是物体的重力,由图可知测力计的示数分别为3N、3.5N、4N,而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N,根据称重法,则所受浮力分别为1N、1N、1N,可见浮力相等,于是可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关。
(3)根据控制变量法知,要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但是物体都是实心的且浸没在水中,所以,排开水的体积相同,故小明的结论是可靠的。
12.探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)当滑片P向右移时接入电路中的阻值变小,用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整。
(2)连接好电路,变阻器调到最大阻值,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终为电源电压,导致这一现象的原因可能是______(填选项前的字母)。
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后,利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是   ,其值为   (带单位);
②由实验图像可得出结论:在电压一定时,   。
(4)已知电源电压4.5V,实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为能继续完成实验,下列措施可行的是______(填选项前的字母)。
A.调高电源电压
B.将电压表并联到滑动变阻器两端
C.电路中再串联一个15Ω的电阻
【答案】(1)
(2)B
(3)电压;3V;通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑片P向右移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻R串联在电路中,如下图所示:

(2)移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即导致这一现象的原因可能是定值电阻R断路,故选:B;
(3)①第1空,第2空,由图乙可知,图中阴影部分的面积为IR,则表示的物理量是电压,其值为IR=0.2A×15Ω=3V;
②由图乙可知,图像上各点电流与电阻的乘积0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V,乘积为一定值,可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)AC、设电源电压为U,当接入50Ω的定值电阻时,变阻器连入阻值最大为20Ω时,根据串联分压原理可得:, 则电源电压
U=U1+U滑=3V+1.2V=4.2V,故应该调低电源电压,或者调高原来预设的电压值,故AC不符合题意;
B、将电压表改接到滑动变阻器两端,电压表测量变阻器电压,不能改变定值电阻两端的电压,依旧不能完成实验,故B不符合题意;
D、在电源和开关之间串联一个阻值适当的电阻,相当于增大滑动变阻器的电阻,则定值电阻两端的电压减小,故D符合题意。
故选:D。
故答案为:(1);(2)断开;(3)B;(4)①电压;3V;②电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)D。【分析】(1)滑片P向右移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(3)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)根据串联电路的分压原理进行解析。
(1)当滑片P向右移时接入电路中的阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻R串联在电路中,如下图所示:
(2)闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即导致这一现象的原因可能是定值电阻R断路,故选B。
(3)①[1][2]根据画出I-R图像(如图乙)知图中阴影面积为长方形,其面积等于IR,由欧姆定律得U=IR,阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压,其数值为UV=IR=0.2A×15Ω=3V
②[3]由图乙可知,定值电阻两端电压为一定值,故可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)A.设电源电压为U,定值电阻两端的电压为UV,当接入50Ω的定值电阻时,由串联电路电流的规律和欧姆定律得到

解得电源电压为U=4.2V<4.5V
所以降低电源电压可以完成这次实验,故A不符合题意;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端,并不能改变滑动变阻器最大阻值,所以不能完成这次实验,故B不符合题意;
C.为了能完成这次实验,滑动变阻器最大电阻满足关系式

解得滑动变阻器的最大电阻为R滑大=25Ω;再串联一个15Ω的电阻,滑动变阻器最大阻值与该电阻之和为20Ω+15Ω=35Ω>25Ω
可以完成这次实验,故C符合题意。
故选C。
四、物理与工程实践
13.小宁用如图所示的滑轮组使重为300N的物体A在10s内匀速提升2m,小宁的质量为60kg,每只脚与地面的接触面积为,若此滑轮组的机械效率为60%。(g取10N/kg)
(1)求绳子自由端移动的速度及小宁所用拉力;
(2)若滑轮组克服摩擦和绳重做功100J,求动滑轮的重力;
(3)求匀速提升物体时小宁对地面的压强。
【答案】(1)解:由图可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,绳子移动距离s=2h=2×2m=4m
绳子移动的速度
滑轮组提升物体所做的有用功
小宁拉力做的功
小宁拉力
(2)解:滑轮组提升物体所做的额外功
滑轮组克服动滑轮重做的功
动滑轮的重力
(3)解:小宁的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
小宁对地面的压力
小宁对地面的压强
【知识点】力作用的相互性;压强的大小及其计算;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)由图可知n=2,绳子自由端移动距离s=nh,根据速度公式求出绳子自由端移动的速度;根据W有用=Gh求出滑轮组提升物体所做的有用功,根据
求出小宁拉力做的功,根据W总=Fs求出小宁拉力;
(2)滑轮组提升物体所做的额外功W额=W总-W有用,克服动滑轮重力做的额外功W动=W额-Wf,根据W动=G动h求出动滑轮的重力;
(3)根据G=mg求出小宁的重力,根据力的平衡条件和力的作用是相互的求出匀速提升物体时小宁对地面的压力,根据压强定义式求出小宁对地面的压强。
(1)由图可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,绳子移动距离s=2h=2×2m=4m
绳子移动的速度
滑轮组提升物体所做的有用功
小宁拉力做的功
小宁拉力
(2)滑轮组提升物体所做的额外功
滑轮组克服动滑轮重做的功
动滑轮的重力
(3)小宁的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
小宁对地面的压力
小宁对地面的压强
14.2025年的“体重管理年”掀起全民健身热潮,小明受健身器材握力计启发,设计了“简易握力器”,其原理如图甲所示,通过电流表示数大小判断握力大小。电源电压为9V,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻的阻值为5Ω,压敏电阻R的阻值与压力F的关系如图乙所示。求:
(1)当R不受力时,电路中的电流及消耗的电功率;
(2)成年人的握力可达1000N,请通过计算,评价该握力器是否合格?若不合格,请简单说明改进建议。
【答案】(1)由图可知,电阻R与R0串联,电流表测电路中的电流,当压力时,电阻,此时电路的总电阻
电路的电流为
由得消耗的电功率
(2)当压力时,电阻,此时与串联,此时电路的总电阻
电流表的量程为0~0.6A,,超出了电流表量程,该握力器不合格。为了能够测量1000N的握力,可以增大电流表量程或增大定值电阻的阻值或降低电源电压。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)当R不受力时由图乙可知,当R不受力时,R=40Ω。根据串联电路总电阻等于各电阻之和,可得此时电路总电阻,根据欧姆定律,计算电路中的电流,根据电功率公式P=I2R可得R0消耗的电功率。
(2)当成年人握力F=1000N时由图乙可知,此时R=5Ω。计算电路总电阻,根据欧姆定律可得此时电路中的电流,因为0.9A>0.6A,超过了电流表的量程,所以该握力器不合格。更换大量程电流表:若有合适的大量程电流表,可直接更换,使电流表能测量出握力为1000N时的电流。
(1)由图可知,电阻R与R0串联,电流表测电路中的电流,当压力时,电阻,此时电路的总电阻
电路的电流为
由得消耗的电功率
(2)当压力时,电阻,此时与串联,此时电路的总电阻
电流表的量程为0~0.6A,,超出了电流表量程,该握力器不合格。为了能够测量1000N的握力,可以增大电流表量程或增大定值电阻的阻值或降低电源电压。
15.阅读短文,回答问题。
月背探秘,我看“中”
2024年5月3日,由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成的嫦娥六号探测器发射升空,先后经历了地月转移、近月制动等过程,于6月2日到达距离地球38万公里以外的环月轨道如图一,随后着陆器和上升器组合体开始实施动力下降:即尾,喷口朝前的刹车减速。期间,组合体进行快速姿态调整,逐渐接近月表,利用可见光相机根据月面明暗选择大致安全点,在安全点上方100米处悬停,利用激光三维扫描数据,精确地避开所有的大坑小坑、大石头小石头,尽量让4条腿都能落到平地上,然后慢慢地下降。到距离月球表面仅有几米高的地方,为了避免发动机吹起月爆,弄得沙子满天飞,先把发动机关闭,利用缓冲系统保障组合体以自由落体方式到达月面,最终平稳着陆于月球背面南极–艾特肯盆地。随后,着陆器通过鹊桥二号中继星,在地面控制下进行太阳能电池板和定向天线展开等状态检查与设置工作。
月球表面无水、无大气,白昼时温度高达150℃,黑夜时低至–180℃,探测器经受住了月背高温考验,两天内通过钻具钻取和机械臂表取两种方式,分别采集了月球样品,实现了多点、多样化自动采样封装,转运到上升器舱内。最后,嫦娥六号携带的凹轮“相机车”自主移动并成功拍摄、回传着陆器和上升器合影如图二。
6月4日,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面成功起飞,探测器系统智能自主完成上升和入轨动作,监视相机A同时拍摄到表取采样后留下的“中”字形状如图三,最终上升器进入预定环月轨道,令人期待的月背土壤将在对接转移后择日返回地球。
(1)由图一可知,“嫦娥六号”在绕月转动过程中   (“不受力”、“受平衡力”或“受非平衡力”)的作用;动力下降过程中,着陆器上升器组合体逐渐接近月表时,着陆器和上升器相对   (选填“运动”或“静止”);
(2)对于嫦娥六号登月情景,下列说法正确的是______;
A.动力下降过程中利用了组合体的惯性
B.着陆器通过鹊桥二号中继星与地面用电磁波传递信息
C.太阳能电池板吸收的能源属于不可再生能源
(3)从照片中可见小车经过的月表土壤有明显的车轮印,为了让车轮印浅点,不改变小车质量,可以通过   (选填“增大”、“减小”)轮子面积从而让车轮印浅点,月球车的轮子使用的是   (选填“充气”、“非充气”)轮胎;
【答案】(1)非平衡力;静止
(2)B
(3)增大;非充气
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;运动和静止的相对性;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)“嫦娥六号”在绕月转动,运动方向发生变化,受非平衡力的作用。动力下降过程中,着陆器上升器组合体逐渐接近月表时,着陆器和上升器的相对位置没有发生变化,因此着陆器和上升器相对静止。
(2)A.动力下降过程中,主要是利用发动机的反推力进行刹车减速,而不是利用了组合体的惯性,A错误;
B.超声波不能在真空中传播,着陆器通过鹊桥二号中继星与地面用电磁波传递信息,B正确;
C.太阳能电池板吸收的能源是太阳能,属于可再生能源,C错误。
(3)(1)由 得,为了让车轮印浅点,即减小压强,不改变小车质量,即不改变压力,可以通过增大轮子面积,从而让车轮印浅点。
(2)由于月球缺乏大气层,若使用充气轮胎,内部气压会导致轮胎破裂,因此月球车采用非充气轮胎设计。
故答案为:(1)受非平衡力;静止(2)B(3)增大;非充气。
【分析】(1)“嫦娥六号”在绕月转动,运动方向发生变化,受非平衡力的作用。动力下降过程中,着陆器上升器组合体逐渐接近月表时,着陆器和上升器相对位置没有发生变化,二者相对静止。
(2)A.动力下降过程中,主要依靠发动机的反向推力实现减速,而非依赖组合体的惯性;
B.由于月球表面为真空环境,超声波无法传播,着陆器通过鹊桥二号中继星与地面通信使用的是电磁波,属于可再生能源。
(3)由压强公式可知,为了让车轮印浅点,需要减小压强,不改变小车质量,即不改变压力,可以通过增大轮子面积,从而让车轮印浅点。月球上没有空气,如果选用“充气”轮胎,内部气压大于外界气压。轮子会胀破,所以月球车的轮子使用的是“非充气”轮胎。
(1)[1]“嫦娥六号”在绕月转动过程中,运动状态发生变化,受非平衡力的作用。
[2]动力下降过程中,着陆器上升器组合体逐渐接近月表时,着陆器和上升器相对位置没有发生变化,二者相对而言静止。
(2)A.动力下降过程中,主要是利用发动机的反推力进行刹车减速,而不是利用了组合体的惯性 ,故A错误;
B.超声波不能在真空中传播,着陆器通过鹊桥二号中继星与地面用电磁波传递信息,故B正确;
C.太阳能电池板吸收的能源是太阳能,属于可再生能源 ,故C错误。
故选B。
(3)[1]由得,为了让车轮印浅点,即减小压强,不改变小车质量,即不改变压力,可以通过增大轮子面积,从而让车轮印浅点。
[2]月球上没有空气,如果选用“充气”轮胎,内部气压大于外界气压而胀破,所以月球车的轮子使用的是“非充气”轮胎。
16.请阅读《大坝的力学原理》回答问题。
大坝的力学原理
大坝是所有水电站的基本结构,通过修筑大坝既能抬高水位增加可利用的水资源,又能提供安装发电机组的必要空间。如图所示,三峡水电站拥有目前全世界最大的混凝土大坝,其全长约3335m,坝顶高程185m,最大蓄水深度175m。水电站的大坝普遍需要承受极大的水压,因此大坝的结构形状至关重要,常见的大坝有重力坝、拱坝和填筑坝。重力坝,主要依靠大坝自重维持稳定的坝体。重力坝使用的材料通常为混凝土和石料,坝体的巨大自重保证坝体的任意层面存在足够的摩擦力,以抵抗巨大的水压。重力坝的横截面通常设计成三角形或者梯形,实际的坝体上游面并不是一个直斜面,而是一个折坡面,如图所示,坝体上游的上端设计成近似竖直面,主要是为了便于施工、布置进水口等。坝体上游的下端设计成斜坡坝面,主要是想利用图中阴影部分的水体对斜坡巨大的斜向下的压力来增强坝体的稳定,从而巧妙地节省了部分混凝土。当坝体基部摩擦不足时,还可以通过减小上游斜坡坡度的方式来增强坝体的稳定。三峡大坝是重力坝。拱坝,是凸向上游的拱形挡水坝。这种坝无须上窄下宽,因此又将这种坝叫做薄拱坝,相比重力坝,这种坝最多可节省85%的混凝土,承力对象变成河谷两岸的基岩,如图所示。与重力坝相比,在水的压力作用下坝体的稳定不需要依靠自重来维持,主要是利用拱端基岩的反作用力来支承,因此设计这种坝对两岸基岩有一定的要求。填筑坝,是将土石料(泥土和石块)压实在一起构成的大坝。大坝在自重和水的压力作用下保持稳定,因此填筑坝的坡度较缓,便于利用巨大的水压。
(1)如果三峡大坝的蓄水达到最大蓄水深度,此时水底部对坝体的压强约为   Pa(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg);
(2)如果重力坝的坝体基部摩擦不足,那么图中的θ角应该适当   (选填“增大”或“减小”);
(3)在填筑坝顶部宽度相同时,下列坝体的横截面形状设计最稳固的是   ;
(4)为什么三峡大坝没有采用拱坝结构?请你结合文章写出一个可能的原因。   
【答案】1.75×106;减小;B;对两岸基岩有一定要求
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)由题可知,大坝最大蓄水深度为h=175m,由液体压强公式可得,此时坝体底部所受水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×175m=1.75×106Pa;
(2)由材料信息“当坝体基部摩擦不足时,还可以通过减小上游斜坡坡度的方式来增强坝体的稳定”
坡度减小,对应图中θ角减小。
(3)由材料信息“大坝在自重和水的压力作用下保持稳定,因此填筑坝的坡度较缓,便于利用巨大的水压”可知,填筑坝依靠土石料压实,坡度较缓、下宽上窄,利用水压和自重保持稳定,下底更宽、坡度更缓的横截面最稳固。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)由材料可知, 拱坝需要依靠河谷两岸坚硬基岩提供反作用力支撑。三峡大坝所在位置两岸基岩条件不满足拱坝的建造要求。
故答案为:(1)1.75×106;(2)减小;(3)B;(4)对两岸基岩有一定要求。
【分析】(1)由材料信息可知最大蓄水深度,根据p=ρ水gh求此时水底部对坝体的压强;
(2)根据材料信息得出结论;
(3)根据材料信息得出结论;
(4)根据材料信息得出结论。
17.阅读短文,回答问题
手机无线充电技术其实很简单,基本原理就是物理课上学过的“电生磁、磁生电”。以手机为例,给充电器中缠绕在铁芯上的线圈通电,产生磁场。这个过程将电能转化为电磁能,而电磁场能够在空间传播。同时,手机中也有一个相应的接收线圈,这个接收线圈接收到充电器发出的磁场后,产生感应电流,这样就可以给手机充电了。需要注意的是,能实现无线充电的关键在于充电器线圈中的电流必须是不断变化的,形成不断变化的磁场,这样通过手机接收线圈的磁场才能发生变化,从而产生感应电流。
电动汽车指主要使用铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等可充电电池为动力的汽车。由于其驾驶舒适,零排放,逐渐被人们认可。也有一部分人觉得它单次行驶里程短(续航里程短),充电桩不够普及,而且单次充电时间较长,对电动车并不认可。于是科技工作者想到了无线充电技术,一是在停车场地面下方安装充电线圈,汽车底盘上安装接收线圈,就像手机无线充电那样充电;二是在特定路段地面下方安装充电线圈,汽车上安装接收线圈(如图),实现边旅行边充电,从而实现无限续航。
(1)手机电池充电时,电池相当于电路基本组成中的   (选填“用电器”或“电源”);
(2)手机无线充电时,若手机与充电底座没有紧密贴合,则手机   (选填“能”或“不能”)进行充电;
(3)文中“汽车底盘上安装的接收线圈”与下列实验中工作原理相同的是_______(选填字母);
A.
B.
C.
(4)文中提到的电动汽车实现无限续航的办法是   。
【答案】(1)用电器
(2)能
(3)B
(4)在特定路段地面下方安装充电线圈,汽车上安装接收线圈(如图),实现边旅行边充电,从而实现无限续航
【知识点】电路的构成及电路图;电磁感应
【解析】【解答】(1)手机无线充电过程中,手机电池作为能量消耗部分,其作用等同于电路中的用电器元件。
(2)充电底座内的发射线圈通入交变电流会产生交变磁场。当手机内置接收线圈进入该磁场范围时,通过电磁感应现象在线圈中产生感应电流,从而实现对手机电池的充电功能。因此,手机与充电底座之间无需物理接触即可完成充电过程。
(3)A.汽车接收线圈的工作原理与手机接收线圈相同,均基于电磁感应原理。图示装置展示的是电流磁效应现象, 故A不符合题意;
B.图示无电源装置中,导体切割磁感线产生感应电流, 故B符合题意;
C.图示通电导体在磁场中受力的装置,反映的是电动机工作原理, 故B符合题意。
正确答案为B。
(4)通过在特定道路下方埋设充电线圈,并在车辆底部安装接收线圈,可实现行驶过程中的持续电能补给,这种动态充电技术有效解决了电动汽车的续航问题。
故答案为:(1)用电器;(2)能;(3)B;(4)在特定路段地面下方安装充电线圈,汽车上安装接收线圈(如图),实现边旅行边充电,从而实现无限续航。
【分析】(1)在电路中,电源提供电能,用电器消耗电能;
(2)根据文中的内容分析;
(3)无线充电技术的工作原理是电磁感应现象,据此分析;
(4)根据文中的内容分析。
(1)手机无线充电时,手机电池会消耗电能,相当于电路基本组成中的用电器。
(2)电流经过充电底座内的发射线圈会产生变化的磁场,当手机内的接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生电流给手机电池充电,所以手机若与充电底座没有紧密贴合,手机也能进行充电。
(3)A.汽车底盘上安装的接收线圈与手机中的接收线圈相同,其工作原理是电磁感应现象,图中装置为电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中装置无电源,导体在磁场中切割磁感应,会产生感应电流,为电磁感应现象,故B符合题意;
C.图中装置有电源,通电导体在磁场中会运动,说明通电导体在磁场中受力,故C不符合题意。
故选B。
(4)根据短文中内容可知,在特定路段地面下方安装充电线圈,汽车上安装接收线圈,实现边旅行边充电,从而实现无限续航。
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